Manufacturing and Characterisation of Reprocessable/Repairable Glass-Fibre-Reinforced Vitrimers

Promovendus/a: Virginia Amfilochiou

Promotor(en): prof. Wim Van Paepegem, prof. Filip Du Prez

Thermohardende composieten zijn cruciaal in bijvoorbeeld de transport- en windenergiesector dankzij hun hoge stijfheid-gewichtsverhouding. Het beheer van composietafval vormt echter een uitdaging om te voldoen aan duurzaamheidsdoelstellingen zoals de Europese Green Deal, omdat composieten moeilijk herverwerkbaar zijn. Vitrimeren, een nieuwe klasse polymeren geïntroduceerd in 2011, zijn veelbelovend dankzij hun covalente bindingsuitwisseling die reparatie, recycleerbaarheid en thermovormen mogelijk maakt.Dit proefschrift onderzoekt glasvezelversterkte vitrimeren als herbruikbaar alternatief voor conventionele thermohardende composieten. Twee vitrimeerformuleringen op basis van imine- en siloxaanuitwisseling, versterkt met respectievelijk korte en continue glasvezels, werden onderzocht. De resultaten dragen bij aan de ontwikkeling van vitrimeer composieten, waarbij belangrijke aspecten van de productie en thermomechanische karakterisering aan bod komen. De haalbaarheid van industrieel relevante productietechnieken voor vitrimeer composieten werd aangetoond. Uiteindelijk werden hoogwaardige vitrimeer composieten op basis van siloxaan geïntroduceerd met een bijna perfect herstelvermogen en behoud van mechanische eigenschappen na meerdere thermovormcycli. Dit werk legt dus een stevige basis voor de integratie van vitrimeer composieten in praktische toepassingen. Toekomstig onderzoek moet zich richten op het optimaliseren van de vezel-matrix hechting, het bestuderen van verouderingseffecten en het opschalen voor industriële productie, zodat vitrimeer composieten een haalbare oplossing worden voor industrieën die op zoek zijn naar duurzame, lichtgewicht materialen.